电力系统中性点接地方式及其运行分析研究毕业设计
电力系统中性点接地运行方式的研究
电力系统中性点接地运行方式的研究摘要：电力系统简单的说就是集合了发电，输电，变电，配电和用电等环节的电能的生产和消费系统。
当系统中的三相电源或负载成星形连接时的公共电就是电力系统的中性点，将中性点引出则形成中性线，构成三相四线系统；若中性点接地，则系统此时处于中性点接地运行状态[1]。
关键词：中性点接地小电流接地大电流接地选择方式1 概述中性点接地的方式关系到电网的安全可靠性、经济性，也直接影响设备的绝缘水平、过电压水平和保护方式的选择，同时还会影响通讯。
因此中性点接地方式的选择一直以来都是电力系统的综合性难题。
中性点接地方式不仅是电力系统的技术问题，同时也是经济问题。
在选择接地方式的决策过程中，要考虑系统的现状和未来的规划，寻求资源的最优配置，使系统具有最优的经济、技术指标[2]。
研究中性点的接地方式，主要研究常见的单相接地故障问题。
主要的研究方法是遵循电压、电流的互换原则。
2 中性点接地的选择方式和分类[3-9]2.1 小电流接地小电流接地中包括中性点经消弧线圈接地、中性点经大电阻接地和中性点不接地三类。
小电流接地方式普遍适用于我国的110kv及以下中低压系统，以及国际上与此电压等级相近的系统。
当中性点不接地系统的接地电容电流小于10a时，单相接地故障引起的电弧能自行熄灭，因此可使用中性点不接地方式和中性点经大电阻接地方式；若接地电容电流大于10a，此时电弧不能自行熄灭，必须采用中性点经消弧线圈接地。
由于消弧线圈本身是感性元件，会与接地电容构成振荡回路，发生谐振过电压；消弧线圈还会使单相接地电流变小，影响继电保护的整定。
2.2 大电流接地大电流接地可分为中性点有效接地、中性点全接地和中性点直接接地三类，有时为了提高系统稳定性，限制单相接地故障电流，在有效接地系统中有少数中性点经低电阻或电抗接地运行。
中性点直接接地的电力系统中，若发生单相接地故障，引起断路器跳闸切除故障的接地电流很大，在这种电力系统中不用装设绝缘监察设备。
发电机中性点接地方式及作用
发电机中性点接地方式及作用随着现代电力系统的发展，发电机的中性点接地方式也越来越多样化。
发电机的中性点接地方式根据电力系统的要求和实际情况选择，以确保系统的安全运行和设备的可靠工作。
本文将介绍几种常见的发电机中性点接地方式及其作用。
1.无中性点接地方式无中性点接地方式是指发电机中性点不接地，即不与任何接地点相连。
这种方式适用于一些特殊的发电机系统，如高压直流输电系统或其他要求无中性点接地的电力系统。
该方式的作用是防止中性点电流的产生，以及减小对系统产生的潮流冲击。
2.直接接地方式直接接地方式是指发电机中性点直接接地。
这种方式适用于小型和中型的发电机系统，一般用于低电压和小容量的发电机组。
直接接地方式的作用是将发电机的中性点电位固定在地电位，避免中性点电位漂移造成的不稳定。
3.高阻抗接地方式高阻抗接地方式是指通过中性点接线电抗或电容将发电机中性点与地相连。
这种方式适用于中型和大型的发电机系统，一般用于额定电压为10kV以上的发电机组。
高阻抗接地方式的作用是限制中性点电流的大小，减小对系统的影响，并增强系统的抗干扰能力。
4.低阻抗接地方式低阻抗接地方式是指通过中性点接线电阻将发电机中性点与地相连。
这种方式适用于大型的发电机系统，一般用于输电系统或大容量的发电机组。
低阻抗接地方式的作用是提供系统的绝对保护，能够及时检测和隔离发电机的接地故障，并快速恢复电力系统的运行。
除了上述几种常见的发电机中性点接地方式，还有一些其他的方式，如星形接地方式、虚地方式等。
每种方式都有其特点和适用范围，选择时需根据具体情况综合考虑。
发电机的中性点接地方式在电力系统中具有重要的作用，它能够保护电力设备和人身安全，减小电力系统的故障和事故发生的概率，提高电力系统的可靠性和稳定性。
总之，发电机的中性点接地方式是电力系统中重要的技术措施，它能够保证系统的安全运行和设备的可靠工作。
各种接地方式具有不同的作用和适用范围，选择时应根据实际情况进行合理选择，并加强对接地方式的监测和维护，以确保电力系统的正常运行。
110kV电力系统中变压器中性点接地方式分析
110kV电力系统中变压器中性点接地方式分析摘要：在我国，110 kV和电压等级更高的电网普遍采用中性点有效接地方式，当单相接地故障事故发生时，继电保护迅速跳闸解除故障。
介绍了110 kV变压器中性点接地方式及其保护配置，并结合实例分析了保护配置的必要性。
关键词：变压器中性点；避雷器；零序保护；单相接地电流中图分类号：TM862 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.05.145随着我国经济的不断增长，电力系统的建设越来越快，在110 kV和更高电压等级的电网系统中，变压器是生产电力的主要设备，具有中性点的绝缘水平比三相端部出线电压等级低的特点。
但在一些变压器中性点接地的电力系统中，接地短路故障时有发生，严重影响了变压器的中性点绝缘。
因此，如何对大型变压器实施中性点保护已成为人们需要解决的问题。
1 变压器中性点接地方式1.1 变压器中性点接地系统的优缺点对于电源中性点接地系统，如果发生某单相接地，另两相电压不变，这样会使整个系统的绝缘水平降低，此外，单相接地还会产生较大的短路电流，使保护装置迅速准确动作，从而提高保护的可靠性；电源中性点接地系统的缺点是单相短路电流很大，且还能造成系统不稳定和干扰通讯线路等，因此，要选择容量较大的开关和电气设备等。
1.2 变压器中性点不接地系统的优缺点对于变压器中性点不接地系统，由于限制了单相接地电流，所以，通讯的干扰较小，提高了供电的可靠性；变压器中性点不接地系统的缺点是，当一相接地时，另两相对地电压升高1倍，易使绝缘薄弱地方击穿，进而造成两相接地短路。
1.3 我国110 kV变压器中性点接地的方式为了限制单相接地短路电流，满足防止通讯干扰和继电保护的整定配置等要求，我国110 kV系统普遍采用1台变压器中性点直接接地，其余变压器的中性点以不接地的运行方式，即整体采用部分变压器中性点接地方式。
2 变压器中性点过电压及其保护2.1 变压器中性点过电压2.1.1 工频过电压在操作系统或发生接地故障时，频率等于工频或接近工频的高于系统最高工作电压的过电压。
10kV电网中性点接地方式分析与探讨
10kV电网中性点接地方式分析与探讨摘要：在电力系统中中性点的接地方式综合性与技术性比较强，其是避免系统发生事故的关键技术，和系统接地装置、供电的可靠性与设备安全息息相关。
本文就中性点的接地方式分类进行分析，探讨10kV电网中性点的接地方式，以期提高电网运行经济性和可靠性。
关键词：10kV电网；中性点；接地方式1.前言在选择中性点的接地方式时，需要充分考虑到电网异常与正常运行的两种情况，保障供电的可靠性。
此外，还要重视故障发生时对供电设备的影响，不断加强继电保护的技术与设计技术，确保10kV电网供电的安全性与及时性。
2.中性点的接地方式分类2.1中性点的不接地方式中性点的不接地电网主要指中性点和大地间没有设置任何连接，但实际的系统中三相电和大地间存在着电容的分布。
通常在电网正常运行的过程中，中性点不会对大地产生电压，一旦产生单相接地的故障，电流与电容就会经过故障点，保证掉闸现象不会发生，还可以保证系统带故障运行两个小时。
中性点不接地方式主要优势就是能够连续供电，存在较低跨步电压与接触电压，在某种程度能减小弱电设备损坏率，可保证设备安全性与可靠性。
2.2中性点通过电阻接地电网中性点通过电阻来接地的方式，主要指中性点与大地间接入值，与标准阻值相符合的电阻。
和中性点通过消弧线圈来接地方式相比，中性点通过电阻进行接地的方式能够成功避开因间歇弧光接地或者是谐振的过电压，而且一旦系统产生单相的接地故障时，相关接地电阻能够产生感应的电流，从而启动零序的电压对系统进行保护，同时将故障线路切断，也就不会产生故障相电压大幅度上升的现象。
如果出现单相接地的故障，不管这种故障是不是永久性的故障，该段线路都会出现跳闸，使系统供电可靠性降低[1]。
2.3中性点通过消弧线圈进行接地电网中性点通过消弧线圈进行接地，一般指在中性点与大地间设置了电感的线圈，以此来保护电网。
一旦出现单相接地的故障，电网中就会出现零序电压，而电感线圈会提供感应电流来补偿电容电流，减小故障点的残余电流值，进而达到灭弧效果，彻底消除故障。
关于电力系统中性点接地方式及其单相接地故障的分析
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==Cj 1UI U -U U ABBA ABωA 电力系统接地综述杨森，马海亮，孙少华，杨宏宇，孟天娇，刘乔（华北电力大学）Summary of power system groundingSen-YANG ,Hailiang-MA,Shaohua-SUN,Hongyu-Y ANG ,Tianjiao-MENG,Qiao-liu(North China Electric Power University) Abstract:This paper discusses the power system grounding ，and when it breaks down,the changesof each phase voltage Electric current based on current theory and simulation,as well as arc suppression circle what is applied to the problem.Keywords:voltage,current,grounding,arc suppression circle 摘要：本文主要论述了电力系统接地方式，发生故障时各相电压、电流的理论和仿真变化情况，以及处理中所应用的消弧线圈。
关键字：电压、电流、接地、消弧线圈1、电力系统中性点的接地方式电力系统中性点的接地方式分为4类：①电源中性点不接地；②电源中性点经阻抗接地，在高电压系统中通常是经消弧线圈接地；③电源中性点直接接地；④经低电阻接地。
前两类系统称为小接地电流系统，亦称中性点非有效接地系统；后两类系统称为大接地电流系统，亦称中性点有效接地系统。
注：后两类经常可以看做一类。
2.接地方式2.1中性点不接地如图1系统正常运行时,三相电压对称，三相对地电容电流c b a I I I 、、也是平衡的,三相电容电流的相量和为零，没有电流在地中流动。
几种配电网中性点接地方式的运行分析
几种配电网中性点接地方式的运行分析■江苏如皋供电公司陈亚如平绍勋周玉芳6—35kV配电网一般为中性点不接地方式，当发生单相接地时，能继续运行2h，这段时间内可以排除故障，保证电网的安全运行。
在以架空线路为主的配电网中，中性点不接地方式以结构简单、经济实用的特点发挥着重要的作用。
随着电网的发展，配电网中性点不接地方式逐步显现出不足之处。
铁磁谐振过电压、弧光接地过电压对电磁式电压互感器和电网绝缘薄弱的设备具有极大的威胁。
城市电缆的应用又使电网的电容电流激增，单相接地电流上升，随之而来的是电弧不易熄灭，过电压倍数增加，电器设备事故频发，严重危及供电的安全运行。
常用的中性点接地方式有消弧线圈接地和电阻接地，电阻接地又分为小电阻接地和高电阻接地。
现就江苏如皋供电公司正在运行的消弧线圈接地式、小电阻接地式和高电阻接地式的运行特点对这几种接地式进行分析。
5612008．4电力系统装备I摘要配电网中性点的接地方式一直是个有争议的问题，消弧线圈接地和电阻接地都有特定的使用每件和优缺点。
文中根据运行经验分析了几种接地方式的特点和使用条件。
1消弧线圈接地消弧线圈在电网中起补偿作用，可以减少接地电流且容易熄弧，减少弧光接地过电压发生的几率，降低断线过电压和铁磁谐振过电压的倍数。
因此，消弧线圈在电网中应用较为普遍。
江苏如皋供电公司的北郊变电站和新民变电站采用10kV消弧线圈接地运行，建于城区，已分别运行了8年和3年。
北郊变电站为调匝式自动调谐消弧线圈(×D Z l—165门O)，新民变电站为调容式自动调谐消弧线圈(D S B C一400门O．5—80／O．4)。
由于城市电网发展较快，变电站增多，变电站架空线路逐年减少，电缆比重逐年增加。
根据2006年统计，北郊变电站共10条线路，长100．292km，其中电缆长21．042km，绝缘导线长8．676km：新民变电站共7条线路，长64．537km，其中电缆长9．773km，绝缘导线长1．335km。
关于海上平台电力系统中性点接地方式研究分析
2.3 单相接地时工频过电压分析
当发生单相故障接地工况，非故障相的相电压升高幅 值多少与从故障点看进去的正序、负序、零序的等值阻抗 有关。一般正序等值阻抗近似等于负序等值阻抗。 一般中压电力系统的零序等值电抗与正序等值电抗的 比X0/X1≥20，接地系数大于α=1.87，非接地相的电压比线 电压高1.1倍。避雷器的灭弧电压要求也依此进行选型。 当忽略不计系统对地的容抗，即认为k=∞，则接地 短路电流为0，只有电容电流，其大小与系统对地电容有 关。非接地相对地电压升成线电压，即IA=0；UB，C=Un。 中性点不接地系统只能运行在单相接地故障电容电流 小于10A的工况，非故障相的相电压增大至线电压，使电 压互感器铁芯饱和，电抗下降、互感器电流增大、烧掉保 险、还会引起中性点过电压。
图2 中性点不接地系统接线方式
对称电源向三相对称负载供电。电源侧中性点电位与设备侧 中性点电位相等。三相线路对地形成电容效应，且对地电容 相等，三相电容侧中性点也与电源测中性点电位一致。
2.2 中性点不接地方式单相接地工况
中性点不接地系统单相接地流过接地点的电流不大于 10～30A，一般不叫短路电流，叫接地电容电流，不会对 电气设备造成热不稳定，规程规定允许运行2小时。在2小 时内若能查找故障加以排除，提高了供电的可靠性。这也 就是中性点不接地运行工况的最大优势。
2.5 空载长线电容效应引起的工频电压的升高
空载电缆线路可以简化成R、L、C等值电路。R为电 源电阻及T型等值电路的等值电阻、电感L为电源及T型等 值电路的电感、电容C为T型等值电路的电容。一般电阻R 比等值感抗XL及等值容抗XC小得多，而空载电缆的工频容 抗Xc又大于工频感抗XL，在工频电动势E的作用下，线路 上流过的电容电流在感抗上造成的压降UL将使容抗上的电
电力系统的中性点运行方式及低压配电系统的接地型式
电力系统的中性点运行方式及低压配电系统的接地型式一、电力系统的中性点运行方式电力系统中的电源（含发电机和电力变压器）中性点有下三种运行方式:一种是中性点不接地;一种是中性点经阻抗接地;再一种是中性点直接接地.前两种一般合称为小电流接地；后一种称为电流接地。
（一）、中性点不接地的电力系统分布电容及相间电容发生单相接地故障时的中性点不接地系统分析见教材原件(二）、中性点经消弧线圈接地的电力系统对消弧线圈“消除弧光接地过电压”的异议（三)、中性点直接接地或经低阻接地的电力系统二、低压配电系统接地型式按保护接地的型式，分为(一）TN系统、中性点直接接地系统，且都引出有中性线（N 线），因此都称为三相四线制系统。
1、TN—C2、TN—S3、TN-C—S(二） TT系统(三） IT系统中性点不接地或经阻抗(约1000欧)接地,且通常不引出中性线，因此它一般为三相三线制系统。
第四节供电质量要求及用电企业供配电电压的选择一、供电质量电压对电器设备运行的影响：电压和频率被认为是衡量电力系统电能质量的两个基本参数。
二、供电频率、频率偏差及其改善措施三、供电电压、电压偏差及其调整措施电力系统的电压1.三相交流电网和电力设备的额定电压我国标准规定的三相交流电网和电力设备的额定电压1.电网(电力线路）的额定电压我国根据国民经济发展的需要及电力工业的水平，经全面的技术经济分析后确定的。
它是确定各类电力设备额定电压的其本依据.2.用电设备的额定电压由于电压损耗，线路上各点电压略有不同，用电设备，其额定电压只能按线路首端与末端的平均电压即电网的额定电压Un来制造.所以，用电设备的额定电压规定与供电电网的额定电压相同。
3.发电机的额定电压发电机是接在线路首端的，所以，规定发电机额定电压高于所供电网额定电压的5％。
三个电压的关系4。
电力变压器一次绕组额定电压如变压器直接与发电机相连，则其一次绕组额定电压应与电机额定电压相同,即高于供电电网额定电压的5％。
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电力系统中性点接地方式及其运行分析研究摘要电力系统中性点接地方式是一个非常综合的技术问题，它与电网电压等级、电网结构、对象类型、绝缘水平、供电可靠性、继电保护、电磁干扰、人身安全都有很大的关系。
电力系统中性点接地方式的选择涉及到技术水平、经济发达程度和安全性等多个方面，基于各个国家和地区电力技术的水平、条件和运行经验等因素的不同，中性点接地方式也不尽相同。
掌握各级电力系统中性点采用何种接地方式，对于电力系统专业的学生以及实际操作的工作人员都具有很重要的理论和现实意义。
本论文简单介绍了各种中性点接地方式在国内外的发展和现状，并对中性点不同接地方式进行对比，包括中性点直接接地，中性点经消弧线圈接地，中性点不接地，中性点经电阻接地四种常见接地方式的特点和问题，并对其各自的原理、适用范围和优缺点等进行理论分析。
通过具体算例（10kV大型公共设施供电系统）来建立数值计算模型，对不同中性点接地方式电网的过电压等级和短路电流大小进行计算，根据相关标准规范，选定恰当的中性点接地方式及接地设备。
关键词：配电网；中性点接地方式；单相接地故障；短路电流ABSTRACTIt is an important technical problem to neutral grounding mode of the electric power system which associates with voltage level, network structure, object type, insulation level, and reliability of power supply, protective relaying, electromagnetic interference, and personal safety. The selection of neutral grounding mode is relevant to many aspects such as technology level, economic development and security demand. The selection of the neutral grounding mode varies according to the level of electric power technology, operation experience and other factors of the power system. For the power system professional students and the actual operation staff, mastering the selection of neutral grounding mode under different conditions has a very important theoretical and practical significance.In the thesis, the development and current status of the neutral grounding technologies at both home and abroad are been introduced, as well as the theoretical analysis of the advantages and disadvantages of different modes, including direct neutral grounding, neutral grounding through arc suppression coil, neutral ungrounding and neutral grounding through resistance.Numerical model is been created through specific examples (10kv large public facilities supply system). Calculate the overvoltage and short circuit current level in different neutral grounding modes, selecting appropriate neutral grounding mode and equipment according to relevant principle.Key words: Power distribution network, Neutral grounding mode, Single-phase grounding fault and Short-circuit current.目录_Toc357347651第1章绪论1.1论文研究的目的和意义 (1)1.2中性点接地方式在国外的发展和现状 (1)1.3中性点接地方式在我国的发展和现状 (3)1.3.1中性点接地方式在我国的发展 (3)1.3.2目前我国的10KV配电网中性点接地方式 (5)1.4本论文的主要内容 (6)第2章中性点接地方式的选择2.1电力系统中性点接地方式的类型 (7)2.1.1中性点有效接地方式 (7)2.1.2中性点非有效接地方式 (8)2.2影响中性点接地方式的主要因素 (9)2.2.1供电可靠性 (9)2.2.2电气设备与线路的绝缘水平 (10)2.2.3继电保护的可靠性 (10)2.2.4人身安全 (11)2.2.5设备安全 (11)2.2.6通信干扰 (12)2.2.7其他影响因素 (13)第3章四种常见的中性点接地方式3.1中性点不接地方式 (14)3.1.1中性点不接地原理综述 (14)3.1.2中性点不接地运行状况分析 (14)3.1.3中性点不接地系统的特点 (15)3.2中性点经消弧线圈接地方式 (16)3.2.1中性点经消弧线圈接地原理综述 (16)3.2.2中性点经消弧线圈接地运行状况分析 (16)3.2.3中性点经消弧线圈接地系统的特点 (17)3.3中性点经电阻接地方式 (18)3.3.1中性点经电阻接地的运行原理 (18)3.3.2以电缆线路为主的城市电网的特点[5] (18)3.3.3中性点经电阻接地系统的分类 (19)3.3.4中性点经电阻接地系统的特点 (19)3.4中性点直接接地方式 (20)3.5中性点接地方式的比较 (21)第4章10kV配电网中性点接地方式分析确定4.110kV配电网电路结构图 (23)4.2单相接地故障计算 (25)4.2.1开关1断开，开关2断开 (27)4.2.2开关1闭合，开关2断开 (28)4.2.3开关1断开，开关2闭合 (29)4.2.4开关1闭合，开关2闭合 (30)4.310kV配电网接地方式的选择 (30)4.4柴油发电机供电状态下的故障计算 (31)4.4.1并列开关断开状态 (33)4.4.2并列开关闭合状态 (34)4.5柴油发电机供电状态下中性点接地方式的选择 (34)4.5.1发生单相接地故障时不要求瞬时切机 (35)4.5.2发生单相接地故障时要求瞬时切机 (35)第5章总结与展望 (39)参考文献 (40)致谢 (42)第1章绪论1.1论文研究的目的和意义在电力系统中，我们把变压器和发电机的中性点与大地之间的连接方式称之为电力系统中性点接地方式。
电力系统中性点接地方式是人们为防止电力系统事故而采取的一项重要应用技术，具有理论研究与实践经验密切相结合的特点，是电力系统实现安全与经济运行的技术基础。
电力系统的电压等级较多，不同额定电压电网的中性点接地方式也不尽相同，从而使得电力系统的中性点有多种接地方式。
确定电力系统的中性点接地方式是一个技术问题，必须综合考虑电网与线路结构、过电压保护与绝缘配合、继电保护构成与跳闸方式、供电可靠性与连续性、设备安全与人身安全以及对通信和电子设备的电磁干扰等诸多因素[3]。
在不同地区、不同电压等级以及不同发展阶段中性点接地方式是不相同的，因此在选择电力系统中性点接地方式时，应从实际出发，对各种接地方式进行技术经济分析，因地制宜，因时制宜[1]。
近年来随着城市发展和电网建设的不断加强，电网得到了快速地发展，电缆线路在电网中也得到了大量应用，这给原来以架空线路为主的电网带来了新的课题。
其中一个重要的问题就是输电线路单相接地故障时接地点故障电流增大，不易息弧，从而引发故障扩大和设备过电压绝缘损坏等问题[2]。
电力系统中性点接地方式与系统中频繁的单相接地故障关系最为密切，因此，研究电力系统中性点接地方式的主要目的在于正确认识并有效的解决电力系统中最常见的单相接地故障问题[5]，将其不良后果降到最低限度，以提高系统的运行绩效，使效益投资比更高、运行维护费用更低。
在选定方案的决策过程中，必须根据系统的现状和发展规划进行全面的技术经济比较，避免因失误造成不良后果，从而保障电力系统能够安全稳定的运行。
1.2中性点接地方式在国外的发展和现状世界各国对电力系统中性点接地方式的选择没有一个统一的标准，不同国家以及同一个国家中的不同城市都不完全相同，主要是依据本国的运行经验和传统来确定的。
在电力系统发展初期，由于系统容量较小，电力设备的中性点都采用直接接地的运行方式。
随着电力系统的不断发展和扩大，单相接地故障增多，导致线路断路器经常跳闸，造成频繁的停电，于是人们将中性点直接接地方式改为中性点不接地方式运行。
此后，由于工业快速发展，使电力系统传输容量增大、传输距离变长，电压等级升高，电力系统在这种情况下发生单相接地故障时，故障点的接地电弧不能自行熄灭，而且因间歇电弧接地产生的过电压往往又使事故扩大，显著降低了电力系统的运行可靠性。
为了解决电力系统中的这些问题，德国的彼得生教授于1916年和1917年先后提出了中性点经消弧线圈接地和经电阻接地，并且分别为当时世界上两个工业强国美国和德国所采用。
其中德国采用了中性点经消弧线圈的接地方式，自动消除瞬间的单相接地故障，美国则采用了中性点直接接地、经低电阻的接地方式，并配合快速机电保护装置瞬间跳开故障线路。
这两种具有代表性的中性点接地方式对世界各国中压电网中性点接地方式的发展产生了很大的影响。
德国自1917年开始便在各种电压等级的电力网中大量采用中性点经消弧线圈接地的电力系统谐振接地方式，在30~220KV的电网中都采用了这种接地方式，甚至在柏林市的30KV、1400km电容电流高达4000A的电缆配电网中，也采用了中性点经消弧线圈接地方式。